小型藍牙平面倒f天線的製作方法

2023-05-15 22:27:21

專利名稱：小型藍牙平面倒f天線的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及移動通信技術領域，尤其涉及小型藍牙平面倒F天線技術。
背景技術：
藍牙的傳輸模式是以一個微微網(Piconet)為基礎， 一個微微網內可以同時存在 七個藍牙的從動裝置(Slave)與一個主動裝置(Master)，在同一個微微網內所有從動裝 置的跳頻序列(Frequency H叩ping Sequence)必須與主動裝置互相配合。在微微網的基 礎下可以容許單點對單點(Point to Point)、單點對多點(Point to Multipoint)以及 數個微微網互相連結的多種傳輸模式。在以上這些模式中，不論是微微網內的主動或是 從動裝置，因為都需要與網內隨時改變位置的從動或主動裝置聯繫，故這些裝置所使用 的天線輻射場型必須是近似全向性的，若是使用指向性過高的天線來做傳送或接收，將 會造成兩個藍牙裝置之間的訊號在某些相對角度上無法正常傳送。目前最常見的藍牙天 線種類包括有偶極天線(Dipole Antenna) 、 PIFA天線(平面但ijF天線，Planar Inverted F Antenna,以下簡稱PIFA)以及微小型陶瓷天線(Ceramic Antenna)等。由於這些天線具 有近似全向性的輻射場型以及結構簡單、製作成本低的優點，所以非常適合藍牙裝置的 使用。藍牙PIFA天線是以其側面結構與倒反的英文字母F外觀雷同而命名，它的操作長 度只有四分之一操作波長，而且在其結構中已經包含有接地金屬面，可以降低對模塊中 接地金屬面的敏感度，所以非常適合用在藍牙模塊裝置中。另一方面，由於PIFA天線只 需利用金屬導體配合適當的饋入及天線短路到接地面的位置，故其製作成本低，而且可 以直接與PCB電路板焊接在一起。藍牙PIFA天線的金屬導體可以使用線狀或是片狀，若 以金屬片狀製作則可設計為SMD組件來焊接在電路板上達到隱藏天線的目的。此時為了 支撐金屬片不與接地金屬面產生短路，通常會在金屬片與接地面之間加入絕緣的介質， 如果使用介質常數(Dielectric Constant)較高的絕緣材質還可以縮小藍牙天線的尺寸。採用藍牙PIFA天線時，如何延長貼片表面的電流路徑，從而降低天線的諧振頻率， 並且還要保證一定的增益和帶寬，實現圓極化和雙頻雙極化特性，以及實現藍牙PIFA天線小型化始終是一個技術難題。實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種新型的小型藍牙平面倒F天線，在不影 響天線的整體性能的情況下，可以達到延長貼片表面的電流路徑，從而降低天線的諧振 頻率的目的。為了實現上述目的，本實用新型採用了如下的技術方案本實用新型包括短路點、饋電點、輻射貼片，在輻射貼片中央設置一個十字形槽。 所述十字形槽形成兩個正交模式。通過調整十字形槽的長度和天線饋電點位置，可以使這兩個模式簡併，形成等幅度，並且具有90度相差，從而實現圓極化。本實用新型在藍牙PIFA天線的輻射貼片上開一個十字形槽，以延長貼片表面的電 流路徑，從而降低天線的諧振頻率。因為開槽不僅能夠降低天線的諧振頻率，而且還能 夠保證一定的增益和帶寬，也易於實現圓極化和雙頻雙極化特性。本實用新型可以在傳統的微帶天線上改進，形成簡單的PIFA藍牙天線；在輻射貼片上開槽也比較容易實現， 加工簡單；可以有效縮小整個天線的體積，從而減小對手機空間的佔用。本實用新型在進一步實現藍牙PIFA天線小型化的同時，又不影響天線的整體性能，還可以適當的減少天線材料成本，以及它的體積，重量，減小天線對手機空間的佔用。


圖l現有技術藍牙PIFA天線的俯視圖圖2本實用新型中間開有十字形槽的藍牙PIFA天線的俯視圖具體實施方式
如圖1所示，現有技術中藍牙PIFA天線的輻射面是一普通矩形的輻射貼片3，邊長 為L，高度為H (這裡講的高度H是輻射貼片距離PCB板的高度)，相對介電常數是 空氣的介電常數1。如圖2所示，本實用新型包括短路點l、饋電點2、輻射貼片3，在輻射貼片3中央 設置一個十字形槽4。這個十字形開槽4改變了輻射貼片的電流流向，彎曲了電流路徑， 從而降低了天線的諧振頻率。十字形槽4形成了兩個正交模式TM10模和TM01模。通過調整槽的長度和合適的 饋電位置，可以使這兩個模式簡併，形成等幅度，並且兩個正交的模式具有9(T相差， 從而實現圓極化。設計時可以通過調整十字形槽4的兩臂的長度和寬度來有效降低諧振頻率，通過 實驗得知，十字形槽4開得越長，諧振頻率越低；橫槽長短的改變比縱槽長短的改變更 容易影響天線的諧振頻率；槽的寬度對諧振頻率也有影響，但影響不大。
權利要求1、一種小型藍牙平面倒F天線，包括短路點(1)、饋電點(2)、輻射貼片(3)，其特徵在於，在輻射貼片(3)中央設置一個十字形槽(4)。
2、 如權利要求1所述的小型藍牙平面倒F天線，其特徵在於，所述十字形槽(4) 形成兩個正交模式。
3、 如權利要求2所述的小型藍牙平面倒F天線，其特徵在於，通過調整十字形槽 (4)的長度和饋電點(2)位置，可以使所述兩個正交模式簡併，形成等幅度。
4、 如權利要求2所述的小型藍牙平面倒F天線，其特徵在於，所述兩個正交模式 具有90。相差。
專利摘要本實用新型提供一種新型的小型藍牙平面倒F天線，在PIFA藍牙天線的輻射貼片上開一個十字形槽，以延長貼片表面的電流路徑，從而降低天線的諧振頻率。因為開槽不僅能夠降低天線的諧振頻率，而且還能夠保證一定的增益和帶寬，也易於實現圓極化和雙頻雙極化特性。本實用新型可以在傳統的微帶天線上改進，形成簡單的PIFA藍牙天線；在輻射貼片上開槽也比較容易實現，加工簡單；可以有效縮小整個天線的體積，從而減小對手機內空間的佔用。本實用新型在進一步實現藍牙PIFA天線小型化的同時，又不影響天線的整體性能，還可以適當減少天線材料成本，以及它的體積，重量，減小天線對手機空間的佔用。
文檔編號H01Q1/24GK201122655SQ20072019874
公開日2008年9月24日 申請日期2007年11月30日 優先權日2007年11月30日
發明者張紀明 申請人:希姆通信息技術(上海)有限公司